不断轨动态轨道衡称重技术
第三讲 不断轨动态电子轨道衡
ｆ ＩＩ Ｉ ＼ ＼＼ ＼ ；
ｌ ｆ 。
ｍ∞）
Ｉ
Ｑ 为不 考虑剪 力传 感器时压 力传感 器产生 的波形 ， １ Ｑ、 Ｑ ２为各剪 力传感器 产生 的波形 ， Ｑ合成 为货 车转 向架 实际重
所产牛的波形。 ｌ２处为剪 传感 器在钢轨上 所在位置 、
＼
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∞ 。 。
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防． ｛ Ｊ 源
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剪力信号
ＣＨ １
九
（Ｈ０ ：
剪力信号
ｆＨ２ ：
ＧＣ 一 ０ Ｕ １ ｃ轨道 衡 电器和 连接 示意 ０
五、 Hale Waihona Puke 重 原 理 ＾ ０
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维普资讯
■■■■豳豆 锄
ＤＯＮＧＦ ＡＮＧ ＲＵＩ ＥＩ Ｗ
四、 电器 连接原 理
车轮重量通过秤体测 量区后 ， 由压 及 剪力传 感器将车辆
重量按严格 的线性关系转换 为电 信号 ， 经过 高性 能放火器放
大、 滤波 ， 再经 Ａ／Ｄ转换后 ， 使重量信号通过并行 口送 入计 算
羞
０． ５
不停车 、 不摘钩连续动 态称 重的计量 设备 。采用转 向架计量方
式， 适用于 『态货物 的计量 ， 古 １ 如煤 、 矿石等 。Ｇ Ｕ １０ Ｃ 一 ０ Ｇ二力合 成不断轨动态电子轨道衡 。 其产 品质 量的优劣 ， 技术先进 与否 ，
０＜ ｍ ≤ ５ ｅ ００ ５ ０ｅ Ｉｌ ２ ０ｅ ０ ＜ Ｉ≤ ００ ± ３．ｅ ０
分度值 ｅ
５０ｋ ｇ １ ０ｋ ０ ｇ
（） ２ 静态检定允差
不断轨动态电子轨道衡测量原理的探讨
二、 理论分 析
当车 轮在 Ｄ Ｂ段 时
１ 力学模 型 的建立 ．
Ｃ点弯矩 为： Ｍ ＝Ｐ Ｄ点 弯矩 为 ： ＝Ｐ （ —ｎ） ＭＤ ｚ Ｃ Ｄ两点弯矩之和为 ： ＝Ｍｃ－ ＝Ｐ 口＂ 、 Ｍ ＂ＭＤ Ａ ４ ４ －
Ｐ＾ Ｚ ） （ — ＝ＰＡ ＝Ｐ ～ｘ （ ）
坑吊挂式 、 箱式到无基坑 电子轨道衡等 ， 费用投 在 入、 称量准确度等方面都 日趋合理和完善 ， 但都没能 从 根本上摆 脱 传统 动 态 电子轨 道 衡 的基 本 模 式 ， 并 且造价高 ， 安装周期长， 维护量大 不断轨动态电子轨道衡彻底摆脱 了传统动态电 子轨道衡的基本模式 ， 省去 了整个秤体的混凝土基
即 ￡ｃ 。 Ｍ。故 ：
在Ｃ Ｄ段 内， 两测量点 拉应 变之 和 为一定值 ； 在 Ａ （ Ｂ段 内， ＣＤ ） 两测 量点 拉 应 变 之 和 与 受力 点距 Ａ Ｂ 点的距离 成 正 比。 （）
２ 数据采集 ． 根据上面的力学分析对两组电桥可采用单独供
电 、 中输 出的组桥方 式组 成 图 ２所 示 的测量 电路 。 集
的测量原理 ， 对新式轨道衡的研制具有一定的参考价值 ：
关键词
一
、
概述
础和动态引道基础 ， 取消了整个机械结构台面 ， 可以 节省大量土建费用和设备制造费用， 使用户总费用
随着工农业生产的迅猛发展， 铁路运量越来越 大， 对铁路称重计量技术 的要求也越来越高 近年
来， 动态 电子轨 道衡 称重技 术 的发展 日新 月异 ， 深 从
图 ４
不 断轨 动态 电 子轨 道 衡 测 量 原 理 的 探讨
姜 国顺 孙广胜 李长英
（ 南钢铁 集 团总岱 司第 一炼钢 厂 ， 济 历城 ２０ ０ ） ５ １１
不断轨轨道衡简介
3、土建施工及设备安装简单快捷，可利用天窗时间进行作业；
4、由于采用了不断轨结构，在列车通过时不用限速；
5、可实现高速计量，达到轨道衡精度；值10千克
3计量速度0—35km／h
4计量精度达到国家JJG234-90 <<动态轨道衡检定规程>>标准
5计量方式全自动、双向、转向架计量
6通过车速能达到原有线路的设计速度
适用条件
线路要求台面两端应有不小于20米的平直段
适用电源条件AC220+15%（-20%）50HZ
适应环境温度-45度～+65度（室外温度）0度～+40度（室内温度）
湿度条件不大于95%（室外相对湿度）
不大于85%（室内相对湿度）
系统功能
1、系统实现自检，能自动标定、置零；
2、自动检测整车重量、前后转向架重量；
3、采用无开关式自动判别机车、货车，自动称量和判别速度；
4、静态显示整车重量、前后转向架重量；
5、动态监测通过列车中每节车的重量及超载情况；
6、可设置和存储车号，车型、收发货单位，货物名称等；
7、可以浏览、修改、查询、统计；
8、可根据所选项目进行累计和汇总；
9、输出打印：可打印各种格式的计量单；输入车号后货车自重、标重以及是否超载可自动生成。
10、具有防雷措施（按CCITT标准：10/200US波，幅值5KV冲击，残压小于20V--40V）。
系统构成及工作原理
当列车通过时，系统的秤台分别承载货车的前、后转向架左、右侧共四组重量通过传感器按比例转换成电信号，并输入至采样通道进行放大、滤波和模数转换，然后将数字量送入计算机中进行数据处理，完成数据存贮、超载计算、显示及打印等，并通过网络与其它监控设备相联接。
不断轨动态轨道衡发展现状
钢轨进行限位，并保持正常的轨砸．
、
．
‘
（２）多支点蝣武传碜嚣方式
在锕枕内安装传感蕃翔采用特殊技术措施对钢轨限位具有一定的难崖，采用特制阿桥 式传感嚣可以较好地解决溉伺麓，特铺的桥式传感器安裴在铜枕的上平面上。和ｊ用扭件将钢 轨道过特制的轨底垫秩哥定在桥式传感嚣上，这样可以省去复架盼鼠位装置，结掏简单紧
截面，在一定范圈内可以加大支点距，称量区长度可以增加到１ｍ，该长度可以瀹足轴称量动
态轨道衡的要求．但是异基轨的鞲费用相当可观．
。
。
、
。．
‘
，铁ｉ路３）铸锣部尊的门袋妻莲隶钢轨的聂短长度虐夭： 于：４．５ｍ，当器用。六√手，４、．．｛、赢。自错蕈ｋ：轨时，可以，
采用鱼尾板进行联接．否则，应采甩焊接的方式： 。
锕孰上移动时，每一组寝变片的输出信号及合成信号如豳２．。？一
‘‘’’
ｊ
．
田２
。
由图２可以看出，两剪力传感器的合成信号具有陡峭酌上升沿和下嗣｝沿．在称量区外的
钢轨即使受到载荷的作用也不会影响两剪力传感嚣的合成信号．因此．可以说剪切力测量技
术较为圆满的解决了上面提到的两个问题．
（２）Ｓｎｅｅｄ桥测量技术
种方式的优点是传躲嚣蚵酬释荣可ｌ｝ｌ崔：生产Ｘｒ内进行：有截字控铸产品质量，在传感器
出现故障时易于更换单旯传感器，而无需要按警报称重轨。雉形孔的加工质量和安装角度以
及预紧力的控制都将直接影响称重轨的性能指标。
（ｚ）与圆锥型剪力传感器类似，将应变片粘贴在一块薄钢片上，固化后在现场用点焊的
一２Ｓ一
方式焊接在称重轨的相应位置．粘贴应变片的薄钢片不具备测试和补偿的条件，只能靠工艺 保证相关的技术指标，称重轨的性能指标还将受到焊接工艺的影响．
不断轨动态电子轨道衡工作原理及运行常见故障及处理
不断轨动态电子轨道衡工作原理及运行常见故障及处理4.13.1 概述动态电子轨道衡是进厂列车快速动态自动化计量的重要设备，适用于标准轨距四轴货车的称重，可对整列列车进行动态连续称重，可实现自动称量、自动运算、自动显示，可对称重结果进行时间、车号、毛、皮、净重登记录打印。
我厂采用的是G CU-100B不断轨动态电子轨道衡。
4.13.2 结构原理动态电子轨道衡由称量台面、传感器及电气部分组成。
称量台面主要由计量台、过渡器、纵横向限位器，覆盖板等组成。
当被称车辆以一定速度通过称台时，载荷由称台轨、主梁体传至称重传感器。
称重传感器将被称载荷及车辆进入、退出称台的变化信息，转换模拟电信号送至处理器内，将信号放大整理，A/D 转换后，输送给微机，在预定程序下微机进行信息判断和数据处理，把称量结果从显示器和打印机输出。
4.13.3 设备特点不断轨动态电子轨道衡，没有轨道冲击，动态数据离散性小，重复性好，提高了过衡速度。
尤其适用于繁忙线路，称重轨和机械部分一体化，维护量小，故障率低，承力结构传力准确、冲击小、传感器不易受损。
传感器屏蔽在称体钢结构中，抗干扰，防雷效果好，设有断口和过渡断口，提高了车辆送行的安全可靠。
4.13.4 设备规范综合指标型号GCU-100B秤体碳钢结构整体秤台基础形式混凝土道床54 米×3.1 米台面尺寸8×2.28×0.4额定称重100t显示分度值10kg最大安全过载150t精度0.5%制造商武汉利德公司传感器技术指标型号HBM40t最大安全过载200%使用温度范围－20℃～＋70℃输入阻抗650±6Ω输出阻抗610±1Ω推荐激励电压24V极限过载400%制造商德国H BM仪表技术指标与功能型号LD-GCU 型A/D 转换器位数高速16 位使用温度范围－10℃～＋55℃相对湿度≤85%电源AC220V ＋10%～15%功率80W制造商美国A/D 公司武汉利德公司4.13.5 运行与维护(1)保持设备及周边清洁，疏通排水孔，做好台面防水防锈工作，防鼠灭鼠，以防咬线。
不断轨动态轨道衡称重技术
地 跟踪注入水 流向 ，了解示 踪剂在地层 中的流动状况 ，同时就 能直 接了解到注入 水在地层 中的波及状况 。 关键词 同位 素 ；示踪剂 ；监测技术 ；稠油潜 山油 藏 中图分 类 号 Ｔ ３ 文 献标 识码 Ａ Ｅ 文 章编 号 １７ —６ １（ １）３— ２０ Ｏ ６３９ ７一２ ００２０ ２一 １ ０
２ ２ ０
理 论 科 学
２ 幸 ６教 科０第期 ０年 霸 蔫 １嚷
同位素示踪剂 井 问监测 技术在潜 山油藏 中的应用
赵 启 刚
（ 胜利 油 田有限公司现河采油厂采油 四矿 ，山东东营 ２ ７ ０ ５ ０ ０）
摘 要 同位 素示踪井 间监 测技术是 油 田开发后期 了解油藏非 均质性 、寻 找剩余油的一项 重要的监测 技术。示踪剂 井间监测技术是 在注水井 中注入一种 （ 或两种 ） 水溶性 同位素 示踪剂 ，在周 围监 测井 中取水 样 ，分 析样品 中示 踪剂浓 度 ，这种示 踪剂与水 相溶 的很 好 因此 能很好
蔫 蒜霸 宰
应 用 科 学
１ ０ ９
不断轨 动态轨道衡称重 技术
许 超
（ 南宁铁路局 质量技术监督所 ，广 西柳州 ５ ５ ０ ４ ０ ７）
摘 要 主要介绍近期 发展起来 的新型计 量设 备不断轨 动态轨道衡 的结构 ，称重原 理及其特 点。
关键 词 轨 道衡 ；原理
中图 分类 号 Ｔ ７５１ 文 献标 识码 Ａ Ｈ １． ３ 文 章编 号 １７— ６１（００ ３— １９０ ６ ３９７一２ １） ２００ — １ ０
噩疵耘重拇毒曩
式 中 ：ｈ 为一 般 取 钢 轨高 度 ； ｌ 轨 枕 间距 ； 为 ａ 轨 枕 宽度 ； 为
Ｌ 为综合称重 区长度。
动态800吨无基坑不断轨复合式轨道称重装置的研究
误 差会 通 过车 轮传 递 到钢 轨 ，最 终 传递 到 传感
（）实现不断轨称重信号隔离的功能 １
钢轨塞人式轮重测力传感器 ，安装于钢轨轨 腰 的腹板孔 内 ，当该传感器受 到外力——轮重作 用 时 ，会 形 成 一 个 陡 峭 的 上 升 沿 这 一 输 出 特 性 ，
而且 该 上 升 沿 的 峰 值 大小 与轮 重 有 着 良好 的线 性
比例关系 ，为我们 在不断轨条件下 ，为实现类似 有基坑断轨结构轨 道衡所具有 的基本称重特性奠 定 了充分而必要 的理论基础 ，即通过计算机对采 样波形 的处理和识别 ，达到 隔离与被称量无关的 相邻车辆轮重 的外力影 响 ，使被称车辆区域实现
一
一
自的称重 区域 内所输 出的重量信 号按 照力学分析
的原理进行复合后 ，来实现与满足对轨道车辆 的 称重 要求 。 １ 钢 轨塞 入 式 轮 重 测 力 传感 器 （ ． 又称 钢 轨 塞
入式 、剪力 、轮重 传感 器 ） ，在无 基 坑 不断 轨轨 道 衡 中能起 到 的主要作 用有 ：
８３ 测试 方 法 ．
８３１ 外 观检 查 ． ． ８３１１ 根 据 相 关 条 款 ，对 产 品 进 行 外 观 检 ．．．
查 ，检查铁水秤的结构和各种装置是否符合要求 。 ８３１ 按 照 产 品说 明 书 的 操 作 要 求 ，检查 ．．． ２ 各个 数 字键 、功 能键及其 组 合应用 的可靠性 。
因，使钢轨轨垫式 （ 或柱式 、梁式 、板式等结构） 传感器靠 近称量 区两端 的重量信号发生丢失 ，为 此通过高速数据采集卡 ，将所采集到的重量信号 ，
技术说明书(轨道衡)
GCU系列不断轨动态轨道衡一、概述二力合成不断轨动态轨道衡是一种自动对铁路货车实行不停车、不摘钩连续动态称重的大型工业计量设备。
武汉利德公司设计制造的二力合成不断轨动态轨道衡专利产品，适于港口、站场，专用线、仓库、货场等场所。
它通过压力和剪力传感器的组合以及测量过衡车速的变化，准确地测量出钢轨上载荷的大小，经过智能测量系统，计算出车速、节重等数据，并可完成去皮、累计、数据长期储存、制表、打印等一系列相关工作。
既可分析装车及车辆状况，还可测出轮重、偏载、超载等参数。
GCU型单台面二力合成不断轨动态轨道衡，采用转向架计量方式，适用于固态货物的计量，如煤、矿石等。
GCU型长台面或双台面二力合成不断轨动态轨道衡，采用双转向架同步整车计量方式，适用于贵重货物及液态货物的计量，如铁路罐车、钢水包等。
二力合成不断轨动态轨道衡，作为一种新型高速动态计量设备，其产品质量的优劣，技术先进与否，整体设计是否合理，主要从计量准确度、长期稳定性、运行的可靠性、故障率、有效使用年限等几方面考核；基于以上要素，我公司采取如下措施：1、硬件可靠性：采用高精度优质传感器及A/D模块；对放大器、滤波器等元器件严格筛选；优化计算机配置并对系统进行长时间通电测试，以加强设备的可靠性。
2、基于WINDOWS平台下的网络软件，确保数据传输迅速，资源共享。
3、秤体的机械部分采用框架、钢枕和秤梁组成整体的钢结构测量区，整个衡区刚度高、稳定、与基础接触面大、均力性好、平整而紧凑。
4、全套机械秤体在工作平台上一体装配，整体出厂，安装精度高。
5、不断轨轨道衡作混凝土基础处理，确保机械秤体与基础结合的稳定性。
二、主要特点1、安装周期短，尤其适合作业繁忙线路；2、由于采用不断轨结构，车辆过衡无冲击，极大地提高了称量速度和准确度，且不计量时通过速度不限；3、基础处理可采用三种不同处理方式。
（1）选用有基础道床结构，高标号混凝土加早强剂，封道时间少于7天。
不断轨动态轨道衡系统的开发与应用
图 ２ 信号 的输 出与 合 成
称 重轨 还存在 支点距 过 长 和称 量 区过 短 的 问题 ， 称量 速度范 围将受 到限 制 。 由于 支 点距 过 长 ， 钢轨 的变形
铁
９８
道
建
筑
Ｎｏ ｅ ｅ ， ０ ｖ ｍｂ ｒ ２ ０８
Ｒａｌ ｙ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｉｗａ ｇｎ ｅ ｉｇ
文章编号 ：０ ３１９ （０ ８ １－０ ８０ １０ — ５ ２０ ） １ ９ — ９ ０ ４
不 断 轨 动 态 轨 道 衡 系 统 的 开 发 与 应 用
尚 丛 林
（ 国铁 道 科 学 研 究 院 铁 道建 筑 研 究 所 ， 京 １０ ８ ） 中 北 ００ １
沿 进 行 车 辆 判 别 。 由 于 铁 路 货 车 轮 对 的 特 点 ， 称 量 在
收 稿 日期 ：０ ８０ ．Ｏ 修 回 日期 ：０ ８０ ．０ ２ ０ ．５ １ ； ２ ０ ．８２
的位置 上沿 ４ 。 向粘贴应 变片并组 成桥路 ， ５方 构成剪力 传 感器 。在两 轨枕 支撑钢轨 的 内端 中性层位 置各粘 贴
运 用 与 维 护 ［ ． 京 ： 道 部 基 础 设施 检 测 中心 ，０ ７ Ｒ］ 北 铁 ２０ ．
３ 结 语
经 过一年多 的使用 ， 用 Ｇ Ｓ进 行 里程 校 正 系统 应 Ｐ
比较稳定 ， 里程误 差较小 ， 以满足 轨道检 查车 的精度 可
要求 。
［］ 建 郑 ． Ｐ ２周 Ｇ Ｓ检 测 定 位 技 术 ［ ．北 京 ： 学 工 业 出 版 社 ， Ｍ］ 化
技术说明书(轨道衡)
GCU系列不断轨动态轨道衡一、概述二力合成不断轨动态轨道衡是一种自动对铁路货车实行不停车、不摘钩连续动态称重的大型工业计量设备。
武汉利德公司设计制造的二力合成不断轨动态轨道衡专利产品，适于港口、站场，专用线、仓库、货场等场所。
它通过压力和剪力传感器的组合以及测量过衡车速的变化，准确地测量出钢轨上载荷的大小，经过智能测量系统，计算出车速、节重等数据，并可完成去皮、累计、数据长期储存、制表、打印等一系列相关工作。
既可分析装车及车辆状况，还可测出轮重、偏载、超载等参数。
GCU型单台面二力合成不断轨动态轨道衡，采用转向架计量方式，适用于固态货物的计量，如煤、矿石等。
GCU型长台面或双台面二力合成不断轨动态轨道衡，采用双转向架同步整车计量方式，适用于贵重货物及液态货物的计量，如铁路罐车、钢水包等。
二力合成不断轨动态轨道衡，作为一种新型高速动态计量设备，其产品质量的优劣，技术先进与否，整体设计是否合理，主要从计量准确度、长期稳定性、运行的可靠性、故障率、有效使用年限等几方面考核；基于以上要素，我公司采取如下措施：1、硬件可靠性：采用高精度优质传感器及A/D模块；对放大器、滤波器等元器件严格筛选；优化计算机配置并对系统进行长时间通电测试，以加强设备的可靠性。
2、基于WINDOWS平台下的网络软件，确保数据传输迅速，资源共享。
3、秤体的机械部分采用框架、钢枕和秤梁组成整体的钢结构测量区，整个衡区刚度高、稳定、与基础接触面大、均力性好、平整而紧凑。
4、全套机械秤体在工作平台上一体装配，整体出厂，安装精度高。
5、不断轨轨道衡作混凝土基础处理，确保机械秤体与基础结合的稳定性。
二、主要特点1、安装周期短，尤其适合作业繁忙线路；2、由于采用不断轨结构，车辆过衡无冲击，极大地提高了称量速度和准确度，且不计量时通过速度不限；3、基础处理可采用三种不同处理方式。
（1）选用有基础道床结构，高标号混凝土加早强剂，封道时间少于7天。
不断轨轨道衡的应用及技术改造
加载发生弯 曲弯形 ，钢轨 中性轴 以上 的部分受到 压力 ，中性轴 以下的部分受到拉力 ，在 中性轴上 既不受压又不受拉 。因此可在钢轨 中性轴位置安 装 剪 切 梁 式 称 重 传 感 器 ，通 过 剪 切 力 信 号 大 小 进
行 称 重 。 当载 荷 在 钢 轨 上 移 动 时 ，两 剪 切 梁 式 传
ｌ ０
感器 的合成信号具有陡峭 的上升沿和下 降沿 ，可
以为称 重 软件提 供 准确 的判 断依 据 。 ３３ 数 据采集 仪 及称 重软 件 ． 数 据 采 集 仪 及 称 重 软 件 是 动 态 称 重 系统 的重 要组成部分 ，由于动态称重是在系统受力未达到
定
达
平衡状态之前就进行称重 的 ，所 以要得到准确度 高 的重量值 就必须在称重 周期 内进行 多次采样 。 并对采集到的信号进行放大 、滤波 、ＡＤ转换和采 ／ 样 处 理 ， 以减 小 低 频 振 动 带 来 的影 响 ，求 出准 确
的计量 值 梁式传感器输出的电压信号 经 采样 处理后 ，波形 图 中两个 增 量之 间 的波形 尽可
帮 簪
…
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能 平坦 ，如 图 ３ 示 ，从而使 称 重结果 更准 确 。 所
无基坑不断轨动态轨道衡的设计与应用
科 技 前 沿2科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N动态轨道衡是一种智能式铁路货车的高精度、高效率、高耐用性动态计量设备。
可在货运车列运行过程中实现不停车、不摘钩、连续、动态的称量货车重量,可分析装车及车辆状况,还可测出轮重、偏载、超载等参数。
铁路运输的大部分散堆装货物需要经动态轨道衡计量。
目前在兰州铁路局管内所安装的动态轨道衡中,绝大部分属于有基坑动态轨道衡,有基坑动态轨道衡在日常维护使用中存在以下不足之处:基坑内容易积水、积灰、积杂物,冬天基坑内容易积冰从而导致轨道衡无法正常称重。
在长期使用过程中,机械台面承重梁钢制连接拉杆及构件容易产生锈蚀、变形,对行车安全造成影响。
基坑内,压力传感器和剪力传感器的线路容易受到外界不利情况的影响,从而导致无法使用。
为了克服上述缺点,该局在清水车站新安装了无基坑不断轨动态轨道衡。
1 无基坑不断轨动态轨道衡技术的要求轨道衡类型:无基坑不断轨动态轨道衡;轨道衡测量范围:称量轴重30t以内的标准轨距四轴货车;轨道衡测量方式:双向全自动转向架计量;轨道衡测量速度:5～15km/h匀速通过;轨道衡测量精度:符合JJG234-1990《动态称量轨道衡检定规程》;灵敏度:加减20kg砝码,示值应不小于10kg 的变化;防雷措施:采用二级防雷措施,即在传感器处增设绝缘装置,以使其与钢轨及称体绝缘;用户操作计算机采用工业控制计算机;工作平台为Windows Xp系统显示。
2 无基坑不断轨动态轨道衡的结构设计无基坑不断轨动态轨道衡系统主要由机械称重结构、数据采集控制系统和称重软件组成。
机械称重结构由基础和机械组件组成。
数据采集控制系统由轨道专用传感器、8通道采集仪、开关电源、通信I/O接口组成。
称重软件由控制软件、计算机、打印机等组成。
工作原理为:列车到达轨道衡测量台面时,轨道衡系统软件根据第一对受力的剪力传感器来判断列车过衡的方向;当列车通过测量区车轮压过称重台面时,板式传感器及剪力传感器受力产生应变信号,传感器输出电压信号值,该值一般为几十毫伏的电压。
无基坑不断轨动态轨道衡的设计与应用
无基坑不断轨动态轨道衡的设计与应用作者：吕刚来源：《科技资讯》2015年第01期摘要：无基坑不断轨动态轨道衡是自动计量行进中的货车车辆重量的设备。
可在货运车列运行过程中实现不停车、不摘钩、连续、动态的称量出货车重量，可分析装车及车辆状况，还可测出轮重、偏载、超载等参数，采用高精度高可靠性的称重传感器。
其特点是无基坑、不断轨，并具备了安装施工简单、基础牢固稳定、计量安全可靠、维护保养简单的优势。
本文主要介绍了无基坑不断轨动态轨道衡的工作原理、结构组成、以及在铁路大宗散装货运计量中的应用情况。
关键词：无基坑不断轨传感器设计中图分类号：U216.9 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（a）-0000-001 概述动态轨道衡是一种智能式铁路货车的高精度、高效率、高耐用性动态计量设备。
可在货运车列运行过程中实现不停车、不摘钩、连续、动态的称量出货车重量，可分析装车及车辆状况，还可测出轮重、偏载、超载等参数。
铁路运输的大部分散堆装货物需要经动态轨道衡计量。
目前在兰州铁路局管内所安装的动态轨道衡中，绝大部分属于有基坑动态轨道衡，有基坑动态轨道衡在日常维护使用中存在以下不足之处：基坑内容易积水、积灰、积杂物，冬天基坑内容易积冰从而导致轨道衡无法正常称重。
在长期使用过程中，机械台面承重梁钢制连接拉杆及构件容易产生锈蚀、变形，对行车安全造成影响。
基坑内，压力传感器和剪力传感器的线路容易受到外界不利情况的影响，从而导致无法使用。
为了克服上述缺点，我局在清水车站新安装了无基坑不断轨动态轨道衡。
2 无基坑不断轨动态轨道衡技术要求如下轨道衡类型：无基坑不断轨动态轨道衡；轨道衡测量范围：称量轴重30t以内的标准轨距四轴货车；轨道衡测量方式：双向全自动转向架计量；轨道衡测量速度：5～15km/h匀速通过；轨道衡测量精度：符合JJG234-1990《动态称量轨道衡检定规程》；灵敏度：加减20kg砝码，示值应不小于10kg的变化；防雷措施：采用二级防雷措施，即在传感器处增设绝缘装置，以使其与钢轨及称体绝缘；用户操作计算机采用工业控制计算机；工作平台为Windows xp系统显示。
轨道衡称重技术的新突破
轨道衡称重技术的新突破摘要：文章描述了我国工业企业轨道衡称重装置的发展过程和技术先进、结构新颖、安装方便、免维护型的传感轨式新型轨道衡的称重原理、系统结构及应用情况。
关键词：传感轨；静态轨道衡；动态轨道衡；过渡器中图分类号：th715 文献标识码：a 文章编号：1009-2374（2013）02-0025-021 轨道衡称重技术的发展及现状1.1 机械杠杆式静态轨道衡在20世纪60年代，我国工业仅处在起步阶段。
由于技术落后、产量少，轨道衡称重技术设备采用的是机械杠杆称重方式。
这种称重装置占地面积较大，工程施工需很深的基坑。
由于每组杠杆都有尖锐的刀口和刀架，若使用频繁或使用时间长，会有杂质、灰尘落入刀口刀架内，影响称重精度。
由于整台秤的所有部件都是可动的，维修量极大。
1.2 单台面电子式动态轨道衡大中型工业企业每天进厂出厂物资吞吐量大，一列火车一个一个车箱停稳后的静态称量已不能满足快节奏的现代化生产模式，必须实现火车动态称重计量来适应快节奏的生产方式。
单台面电子式动态轨道衡设计有一个称重台面，当每节车箱的前后转向架分别驶过台面时，称重计算机分别将采样结果进行累加运算，算出每节车箱的总重量值。
这种称量方式结构较简单，车速限制在3～7km/h，和单台面静态轨道衡相比，占地面积较少，基坑也较小，但因可动部件多，稳定性较差，维护量亦较大，特别是很难保证有一个长期的稳定的称量精度。
因一节车厢分两次称重再相加算出其总量，很难达到预期的称重精度。
1.3 不断轨式电子动态轨道衡不断轨式电子动态轨道衡是指称重传感器安放在一个浅基坑的箱式槽内，将称重轨道直接放在称重传感器上，测量其垂直重力。
为了克服火车行驶过程中产生的纵向水平分力对测量精度的影响，在重力传感器组的两端的轨道腰部打孔塞入小型柱式传感器测量水平分力，以补偿单靠垂直重力产生的测量偏差。
这种称量方式要确保其称量精度和稳定性、重复性，要解决好塞入式水平分力传感器和原钢轨两个界面配合不好产生的传力误差和测量垂直力两排传感器和钢轨之间的因基础不平而产生的吊板误差对测量精度和重复性的影响，要解决结构设计存在的这两个难题就不那么容易了。
GCU系列不断轨动态电子轨道衡
目录一、产品简介 11、GCU-100G单台面不断轨动态轨道衡 12、GCU-100G双台面不断轨动态轨道衡 13、GCU-100G不断轨曲线动态轨道衡和不断轨坡度动态轨道衡 14、GCU-150-200型不断轨动静态电子铁水衡 1二、产品特点 2三、产品性能 2四、产品组成 41、传感器部分42、机械秤台部分 43、嵌入式数据采集处理系统54、管理计算机55、动态称重软件 56、静态称重软件 57、称重管理软件 5五、称重原理 6六、安装、调试和检定 61、安装 62、调试73、检定7七、称重管理系统介绍71、系统必要组成部分72、系统运行要求83、启动系统8八、常见的问题及解决91、双击系统快捷方式，系统不起动92、系统不显示零点93、管理计算机不开机94、系统不称重105、零点跳动过大106、打开文件时不显示107、查找时数据库中没有文件108、打印格式不正确109、打印机不打印1010、出现系统不响应的情况 10九、产品成套、保管运输及产品保修111、产品成套112、保管运输113、保修12GCU系列不断轨动态电子轨道衡一、产品简介GCU系列不断轨动态电子轨道衡是一种智能式铁路货车的高精度、高速度、高可靠性动态计量设备。
可在列车运行中实现不停车、不摘钩、连续、动态称量出货车重量，经嵌入式数据采集处理系统，计算出车速、节重等数据，并可完成去皮、累计、数据长期储存、制表、打印等一系列相关工作。
为分析装车及车辆状况，还可测出轮重、偏载、超载等参数。
适用于各种大中型企业，如电力、冶金、化工、矿山、建材、铁路、港口等部门。
我公司的宗旨是：采用高新技术，创一流产品，提供优质服务，最大限度地满足用户需要。
当前我公司生产的不断轨动态电子轨道衡主要有以下几种产品：1、GCU-100G单台面不断轨动态轨道衡采用转向架计量方式，适用于低值固态货物车辆计量，如煤炭、矿石等。
2、GCU-100G双台面不断轨动态轨道衡采用双转向架同步整车计量方式，适用于液态和较贵重固态货物的计量，如铁路罐车、钢水包等。
动态轨道衡电子称重仪及定量称重控制系统设计讲解
第1章绪论1.1动态电子轨道衡技术动态电子轨道衡是一种对运行中的列车进行自动称重的计量设备。
其技术原理是称重台面将列车重量传递至传感器，传感器将重量转换为电压信号，在经过A/D系统将电压信号转换为数字信号，由计算机处理得到每节车重量、速度，从而实现对货物列车的自动称重，该设备主要应用于铁路运输部门，矿山、油田、港口等大型企业专用线，整套系统要求测量精度高，耐恶劣工作环境。
目前，动态轨道衡称重系统由最初庞大的整体道床、复杂的称重台面机械结构演变成无基抗、无道床，简化台面的结构，而单元式称重传感器则简化为传感元件与铁轨一体化的称重轨传感器。
整个系统大大节省了现场施工、安装时间,使得称重系统逐步向整体化、轻型化和结构简单化的方向发展。
在测量精度方面，从六、七十年代准确度劣于1％的情况，发展到今天的精确度优于0．2级(0．5％)；从仪表PZ-8型和由分立器件组成的控制电路发展到如今采用微型计算机和工控机构成的新型硬件系统：从恒温式、低精度传感器发展到性能稳定、高速度高精度高可靠性的新型传感器等等。
整个发展过程历经动态机械轨道衡、机电结合动态轨道衡、动态电子轨道衡一直到如今最新型的动态轨道衡，例如无称台轨道衡、不断轨(钢轨式)轨道衡等。
但是这些新型轨道衡的造价高，经营成本高，普及率还比较低。
相对来说，动态电子轨道衡的应用率比较高。
它运用高速模数转换装置，高性能的传感器，使用功能强大、构思完善和算法精确的软件系统，使整个动态称量的精度能够很好的满足实际称量要求。
1.2 动态电子轨道衡在我国的应用与发展随着改革的深入和国民经济的飞速发展，各企业贸易结算和计量工作水平不断提高，轨道衡在大宗散装物料计量工作中所起的作用越来越大。
尤其是要求快速计量的场合，动态电子轨道衡的种种优点及其所产生的经济效益受到越来越多的企业关注，动态电子轨道衡的发展也变得异常迅速。
我国从80年代开始建设轨道衡计量标准器并建立了量值传递系统，再次基础上引进技术，自己研制、生产电子轨道衡，曾先后引进大量传感器和智能仪表，示范和改造原有的机械轨道衡，经济效益和社会效益非常显著。
有梁不断轨轨道衡
有梁不断轨轨道衡
有梁不断轨轨道衡是一种常用的工业称重设备，它的主要结构由梁式秤体和轨道组成。
梁式秤体由悬挂在梁两端的传感器、梁、支撑架等部分组成，支撑架安装在轨道上，梁式秤体则悬挂在支撑架上。
当物体通过轨道时，梁式秤体会受到重量的作用，然后通过传感器将重量信号传输到称重显示器上，从而实现物体的称重。
有梁不断轨轨道衡具有称重精度高、速度快、可靠性强等特点，广泛应用于物流、仓储、生产等领域。
在物流领域中，它被广泛应用于货车、集装箱等运输工具的称重，能够快速准确地得知物品的重量，从而帮助企业实现准确、高效的物流管理。
在生产领域中，有梁不断轨轨道衡则可以用于大宗物料的称重，例如钢材、水泥等，以确保生产过程中的物料控制质量。
总之，有梁不断轨轨道衡是一种十分实用的工业称重设备，对于各种领域的称重需求都有很好的适用性。
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龙钢公司不断轨自动轨道衡的应用
龙钢公司不断轨自动轨道衡的应用摘要：不断轨自动轨道衡作为轨道衡发展趋势，相较早期断轨式轨道衡有着众多优势，龙钢公司根据企业生产情况结合原1#轨道衡设备使用情况，对其进行了升级改造，拆除原有深基坑断轨轨道衡，新建不断轨自动轨道衡，提高了车辆检斤计量效率，提升了计量数据的准确性和可靠性。
关键词：轨道衡；不断轨；无基坑；精度提升龙钢公司工业站1#轨道衡，位于公司铁路运输进厂主干线，承担着公司全部火车运输计量任务，安装投运于1986年，长期超负荷运行，秤体已严重变形，多次导致称重传感器倾倒及砸坏，具有重大设备安全隐患，且影响计量精度，一旦出现设备故障，将影响整个进出厂物料计量和运输系统，严重制约公司进出厂物料运输。
同时设备长期稳定性无法得到保障，计量性能不稳定。
公司根据生产运行情况对工业站1#轨道衡实施了设备升级改造。
自动轨道衡是一种对铁路运输车辆的载重量进行动态检斤计量的计量设备，广泛的应用在铁路载重货车的计量称重和超偏载检测方面。
传统的动态轨道衡有基坑、称重台面使用压式称重传感器、梁式结构，导致称重台面的钢轨与引线钢轨相分离。
使得称重车辆通过称量轨与引轨接口的时候，接口会受到猛烈冲击和发生剧烈振动，严重影响了轨道衡测量精度，也使得称重传感器的寿命大大缩短。
同时，由于断轨的存在，列车运行速度也必须减慢。
随着现代称重技术的不断发展，不断轨动态称量技术得到应用，这种新型的自动轨道衡在一定程度上解决了传统动态轨道衡断轨带来的弊端。
同时省去了原来所需要的基坑、梁式结构，称量区远离称重轨和引轨的联接部分，既方便安装，又提高了测量精确度。
一、自动轨道衡相关技术要求：计量方式：动态双向全自动计量；计量精度：按照JJG234-2012《自动轨道衡检定规程》进行检定，符合优于1级的精度要求；最大称量：100t；安全过载：150%；系统满足无人值守要求，计量软件与公司现有计量系统实现无缝对接，后台交换数据；计量过衡车速：满足（5～30）km/h；系统满足零点自动跟踪，软件具有衡器零点各传感器负载状态显示功能；钢轨型号：50kg/m；零点漂移：系统零点漂移60min不大于1d。
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孔 的加 工质 量 和 安装 角度 及 预 紧
力 的控 制都 将 直接 影 响称 重 的 性能 指标 。
２ ３剪 力 ＋压力 测力法 原理 根 据 压力 测 量 技术 和剪 切 力测 量 技术 原 理 及特 点， 时 克 服 前 两 同 种测 量 方 式 中称 量 区过 短 的缺 点， 可 以采 用将 剪力 传 感 器和 压 力传 感 器复 合 的测 力方 法 在 轨 道两端 各 设 一对 剪 力 传 感 器， 两对 剪力 传 在
【 键诵】 关 轨道衡
不断轨 原理及特点
下 降沿 ， 重软 件 无 法 利 用 称 重 传 称 感器 输 出信号 的上 升 沿 和 下降 沿来
判断 车辆称 重 的 开始 和 收尾 。 同时 由于 称 重 轨 与 引轨 没有 截 然 断 开 ，
ｆ 收稿 时 间】 ０ １ １ ２ ０ 一／ ９—１ ７
感器 之 间 设 置 垂 直 力 传 感 器 ， 力 剪 传感 器 除 担 负 一 定 的称 重 任 务外． 主要作 用是 得 到陡 峭 的 上升 沿 和下 计 量 与 测 试 技 术 ・ ０ ２・０ １ ２ ０ Ｎ ．
轨 的连接一 般采 用鱼 尾板 联 接 或 现 场焊接两 种 方式 。称 量 区与钢 轨 联
田
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降沿 ， 压力 传感 器 则 担 负 着 主要 的
称 重任务 。称量 区长度 可以通 过增
采用对 各点 的合 成 数 据进 行 平 均 的 算 法 ， 后得 出称量 值。 最
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Ｉ 计 测技 术
不 断轨 动态 轨 道 衡 称 重 技 术
Ｔｈ ｅｇ ｃ ｉ ｕ ｂ ｕｔＤｙ ａ ｉ ｎ ｂ ｏ ｅ ｒ ｍ ｒ ａ ’ ｅ ｅ ｅ Ｗ ｉ ｈ Ｔｅ ｈｎ ｑ ｅ ａ ｏ ｎ ｍ ｃ ａ ｄ Ｕｎ ｒ ｋ ｎ Ｔ ａ ｏ ｄ Ｓ Ｍ ｔｒ
果在 两相邻 轨 枕 的钢 轨 下各 放 置 一 个压 式 称 重 传 感 器 ． 当车 辆 通 过该
段钢 轨 时， 重传 感器 的输 出 信 号 称
如 图 ｌ所 示 。称重 传 感 器 的输 出信 号 与传统 动态 轨道 衡 称 重 传感 器 的
输 出信 号 相 比， 明 显 的上 升沿 和 无
由图 ２可 以 看 出， 剪 力 传 感 两
器的合成信 号 有陡峭的上升沿和 具
下 降沿． 时称 量 区 外 的 钢 轨 即使 同
受到载 荷 的 作 用 ． 两 剪 力 传 感 器 对
整体道康 、 重 台 面、 用压 式 称 重 称 使 传感器 ． 称重 台面 钢 轨 与 引线 钢 轨
断开 动态 轨 道 衡 的 缺 点 是 ： ．该 车
的合 成信 号 的影 响也 微 乎其 微
因
辆 通 过 断 Ｖ时， Ｖ受 到 冲击 、 Ｉ 断 Ｉ 振 动， 使计量精 度 受 到影 响 ， 感 器 寿 传
命 也大 大 缩 短 ． 时 列 车 运 行 速 度 同 也 受 到 限制 （ 般 限 速 ２ ｋ ｈ 。 一 ５ ｍ／ ）
ｉ
此 ， 以说 剪 切 力 测 量 技术 较 为 圆 可
满的 解 决 ｌ上 面 提 到 的 两 个 问 题． ，
一
是 具 有 陡 峭 的 上 升沿 和下 降 沿． 轨 动态 称 量 技 术 的应 不 用 ． 一 定 程 度 上 解 决 了传 统 动 态 在 轨道衡 的 以上 弊端 。这 种 新型 的动 态轨道 衡省 去 了基 坑 、 体道 床 ， 整 称
１概述 动态 轨道 衡 是对 铁 路车 辆 质 量 进行 动 态称 量 的 计 量 器 具 ， 铁 路 在
在称 量 区和 邻 区 同 时有 载 荷 存 在
时， 区的 载 荷 也 会 影 响 称 量 区 的 邻 称 量结 果。
圈２
载重货 车 的计量 称 重方 面 得 到 广泛
应用 传 统 的 动 态 轨 道 衡 有 基 坑 、
重 轨 和 引 轨 的 联 接 部 分 远 离 称 量 区． 安 装 方 便 ， 提 高 了 计 量 精 既 又
度。
２２剪切 力测 量技术 原理 当车 辆 通 过 称 量 区 时， 轨 因 钢 加载 发 生 弯 曲变 形 ， 轨 中和 轴 以 钢 上的部 分 受 到 压 力 ， 中和 轴 以 下 的
引起 车辆 振 动造 成 的 称量 误 差 。如
产 工作单 位 石家庄铁道学 院图书馆技术部。
通 讯 地 址 ：５０ ３石 家 序 市北 环 东 路 １ 石 家 ００４ ５号 庄铁 道学 碇 图书 谊 技术 部 【 摘 要 】 断 轨 动 态 轨 道衡 是 近 期 发 展 不 起来 的 新 型 计 量 设 备， 文 主疆 介 绍 了 不 断 轨 本 动志 轨 道 衡 的结 构 重 原 ，其 特 点 称 童
口 谢 宝义
Ｘｉ ｏ ｉ ｅＢａ ｙ
接 处具 有 一定 的距 离 ． 小 了断 Ｖ 减 Ｉ
【 作者简介 】 宝义、 铆上， 程 师．多 谢 男 工
ｆ 从 事机 械 战 障 诊 断 和 计 量 产 品 的开 发 和 生 Ｆ
上 移动 时 ， 出 信 号及 合 成 信 号如 输
图 ２ 。
位 置安 装 剪 力传 感 器， 过 剪 力 信 通 号大 小进 行称 重 。 轨腰 剪切 力测 量
技 术 的 研 究 与 应 用 在 国 内 起 步 较
２原理及 特点
２ １压力 测量 技术 原理 不断轨 动态轨 道 衡称 重 轨和 引
早， 目前 已有 圆 锥 型 剪 力 传 感 器 产 品 在两 轨枕支 撑钢 轨 的 内端 中和 轴位 置 加 工 锥 形 孔 ， 后 装 人 成 品 然 圆锥型 剪 力 传感 器 ， 当载 荷 在 钢轨